專利名稱：薄膜硅串疊型電池的制作方法
薄膜硅串疊型電池本發(fā)明涉及薄膜硅串疊型電池(tandem cell)，其包括玻璃襯底，其對入射光透明，所述入射光待由所述電池光電轉化；在其上的透明導電氧化物頂層；在其上的非晶硅頂部電池；在其上的半透明反射層，其反射主要在波長為500-750nm的光譜中的光；和在其上的微晶底部電池。接著是(仍在入射光方向上)透明導電氧化物底層和在其上的白光反射體。這類薄膜硅串疊型電池的結構示意性地示于

圖1中。根據(jù)圖1，貫穿本發(fā)明所論述類型的薄膜硅串疊型電池包括玻璃襯底1，諸如日光的待光電轉化的光入射在其上面。在玻璃襯底1上，提供透明導電氧化物層3。該層被稱為前TCO層。在所論述的層 3上，存在頂部電池5，其包括正型摻雜(positively doped)層、本征層和負型摻雜層的三層結構p-i-n，其為非晶硅電池。與電池的負型摻雜層和正型摻雜層的概念無關，如果電池的i_層(其為光電活性層)具有非晶娃，則將該電池稱為“非晶硅”電池。回到圖1，可見在頂部電池5 (非晶硅電池)上存在中間層7，中間層7為半透明反射層。該層7將光反射，由此將主要在波長為500-750nm的光譜中的光反射回到頂部電池 5。在所論述的半透明反射層7上存在底部電池9，其為微晶硅電池。底部電池9包括三層 正型摻雜層、本征層(其為光電活性層)和負型摻雜層。因此，底部電池9也具有p-i-n結構。類似于非晶硅電池，與正型摻雜層和負型摻雜層的概念無關，我們理解，貫穿本說明書和權利要求書，術語“微晶硅電池”指P-i-n結構的電池，其中本征層i具有微晶硅。回到圖1，在底部電池9上接著是透明導電氧化物底層11且最后為白光反射體 13。在透射穿過玻璃襯底1之后，入射光穿過前TCO層3，且根據(jù)其在與頂部電池5的界面處的表面特征，入射光散射通過頂部電池5散射。通過這樣的散射，穿過頂部電池5的光程增加。入射在半透明反射層7上之后，已穿過頂部電池5的一部分光通往并穿過底部電池9，而一部分光被散射并反射回到頂部電池5中。一方面在前TCO 3和頂部電池5的界面與半透明反射層7和所述頂部電池5間的界面之間，存在改善頂部電池5中的轉化效率的多次反射。因為非晶硅頂部電池5對于符合約500-750nm的波長的光譜范圍中的光有效，所以該光譜為通過半透明反射層反射回到頂部電池5中的光的重要部分。穿過半透明反射層7的光一方面在底部TCO層11和底部電池9之間的界面處反射，且另一方面由白光反射體13反射回到底部電池9。已知半透明反射層7的利用。我們參見例如D. Fischer等，“Hie micromorph solar cell extending A-SI: H technology towards thin-film crystalline siliCOn(非微晶(micromorph)太陽能電池使A-SI :H技術向薄膜結晶硅擴展)”，第25 屆 PVSC ； 1996 年 5 月 13-17 日；Washington D.C.、EP 1 650 811、J. Meier 等，"LatestR+D developments of thin-film silicon PV at Oerlikon Solar(Oerlikon Solar薄膜娃PV 的最新 R+D 發(fā)展)”，于 “!Proceedings of the 24. EU PVSEC(第 M 屆 EU PVSEC 會議錄)，Valencia, 2008 年 9 月，報告 3C0. 7. 1"。仍參看圖1，應注意到前TCO層材料和底部TCO層材料的折射率通常為約2，而底部電池9的折射率通常為約4。頂部電池5的折射率為約4. 5。因此，為了使半透明反射層 7有效，其材料的折射率必須低于相鄰的頂部電池5和底部電池9的折射率，應該低于2. 5。優(yōu)化這類薄膜硅串疊型電池是迫切需要的任務。這特別是由于優(yōu)化涵蓋了 一方面大規(guī)模生產(chǎn)(其應該至少可能獲利，而這顯著取決于所實現(xiàn)的生產(chǎn)量)的考慮事項，且另一方面光電轉化特性的考慮事項。因此，提供光電高效串疊型電池沒有多大意義，因為其僅可以極高成本制造，而且，相反地，提供可以低成本制造、但具有低光電轉化效率的這類串疊型電池沒有多大意義。顯著影響生產(chǎn)成本的一個方面是層厚度，這些層遍布串疊型電池結構而使用。因此且特別地，如果論述頂部電池和/或底部電池的厚度且因此論述它們的光電活性i層的厚度，則在降低這些層各自的厚度與保持或甚至增加相應電池的轉化效率之間存在明顯的折衷。本發(fā)明的一個目標在于，同時考慮制造方面以及光電效率方面，對現(xiàn)有串疊型薄膜電池提供改善。因此，重要的是通常注意到，本領域中如上所述的優(yōu)化致力于在低和最低百分數(shù)范圍內(nèi)的改善。在考慮對于光電轉化裝置的巨大需求時，這變得可以理解。為了解決提供進一步優(yōu)化的薄膜串疊型電池的目標，根據(jù)本發(fā)明的串疊型電池包括-玻璃襯底，其對入射光透明，所述入射光待由所述電池光電轉化；在其上-透明導電氧化物頂層；在其上-非晶硅頂部電池；在其上-半透明反射層，其反射在500-750nm的波譜中的光；在其上-微晶底部電池；在其上-透明導電氧化物底層；在其上-白光反射體，其中-所述半透明反射層具有η-摻雜的氧化硅且具有低于1.7的折射率η，且其中-所述非晶硅頂部電池的厚度低于200nm。因此，在一個實施方案中，所論述的折射率η為1. 68。在薄膜硅串疊型電池的另一實施方案中，半透明反射層的厚度d為30nm或50nm， 且底部電池的電流低于頂部電池的電流，相差的失配電流JA分別為0. 5mA/cm2和1. 5mA/ cm2，且在標準試驗條件下于AM 1.5太陽光譜下光浸潤(light soaking) 1000小時之后所述電池的效率為10-10.5%。在剛論述的電池的一個實施方案中，光致衰退(light-induced degradation)低于8.5%、甚至低于8.2%。在所論述的薄膜硅串疊型電池的另一實施方案中，開路電壓Vre的光致衰退為 1-2%。在根據(jù)本發(fā)明的薄膜硅串疊型電池的又一實施方案中，所述半透明反射層的氧化硅具有57% -65%的氧含量。
在根據(jù)本發(fā)明的電池的又一實施方案中，透明導電氧化物頂層具有低壓化學氣相 LPCVD沉積的ZnO且具有高于7%的霾系數(shù)，由此在另一優(yōu)選的實施方案中，具有13%的霾系數(shù)。在剛論述的電池的另一實施方案中，半透明反射層的厚度選擇為30nm或50nm。在所述電池的另一實施方案中，半透明反射層的厚度d選擇為5-150nm，由此優(yōu)選為 20-100nm。本發(fā)明進一步涉及制造在串疊型太陽能電池的非晶硅電池和微晶硅電池之間的半透明反射層的方法，所述方法包括通過在約40MHz的激發(fā)頻率和以下條件下操作的 Rf-PECVD工藝沉積作為η-摻雜的氫化氧化硅η (SiOxH)層的反射層 溫度150-250°C 壓力0· 3-5 毫巴(mbar) 功率密度:60-250mff/cm2 時間100-4000 秒，且如果利用Oerlikon KAI-M等離子體增強化學氣相沉積反應器作為沉積工具，則設置以下氣流· SiH4:3-30sccm· H2 :300-3000sccm參 H2 中的 PH3, 2ppm :50_500sccm· CO2 :10-50sccm,由此如果使用不同沉積工具，則使所述氣流適應這類不同的沉積工具。在所論述的制造方法的一個實施方案中，壓力設定為1-4毫巴，功率密度為 100-200mff/cm2且用于所論述的KAI-M沉積工具設置以下氣流· SiH4:4-15sccm· H2 :500-2000sccm參 H2 中的 PH3, 2ppm 100_300sccm· CO2 :10-30sccm。在所論述方法的又一且優(yōu)選的實施方案中，壓力選擇為2-3毫巴且功率密度選擇為100-170mW/cm2，而時間設定為500-2000秒。且如果利用所論述的KAI-M沉積工具，則選擇以下氣流· SiH4:4-8sccm· H2 :1400-1700sccm· H2 中的 PH3, 2ppm 150_300sccm參 CO2 :15_25sccm?，F(xiàn)將通過實施例并參考附圖進一步全面描述本發(fā)明。附圖顯示圖2為三組具有不同厚度的頂部電池的串疊型電池在光浸潤之后的效率，且在所述組內(nèi)具有不同厚度的半透明反射層，該效率為電流失配的函數(shù)；圖3為類似于圖2的描繪，來自串疊型電池電流失配的光衰退的相關性按照與頂部電池厚度的相關性分類，如圖2 ；圖4為圖2和3中所論述的串疊型電池所涉及的光浸潤引起的Vre損耗；
圖5為根據(jù)本發(fā)明的串疊型電池的特征；圖6為未提供根據(jù)本發(fā)明的η-摻雜的氧化硅半透明反射層的串疊型電池的特征；圖7為對于根據(jù)本發(fā)明的半透明反射層施用的η-摻雜的氧化硅的折射率對氧含量的相關性；圖8為對于都作為串疊型電池的前TCO材料的SnO2 (如Asahi U)和SiO，作為波長的函數(shù)的光的總透射和漫透射，并共同限定霾系數(shù)；圖9為沉積在作為前TCO的市售SnA上的沒有半透明反射層(P3)、具有30nm厚度的半透明反射層(P1)和具有50nm的半透明反射層(P2)的根據(jù)本發(fā)明的串疊型電池的全反射光譜；圖10為在類似于圖9的描繪中，沉積在作為前TCO材料的LPCVD-ZnO上的根據(jù)本發(fā)明的串疊型電池的光譜，其中一個光譜代表沒有半透明反射層的電池(P5)且第二光譜代表具有50nm厚度的半透明反射層的串疊型電池(P4)；圖11為具有50nm厚度的半透明反射層的根據(jù)本發(fā)明的Micromorph串疊型電池的反射光譜，其中光譜P6對應于沉積有LPCVD-ZnO前TCO的串疊型電池，且光譜P7對應于沉積有作為前TCO的SnA材料的所述串疊型電池。首先，描述根據(jù)本發(fā)明的具有在Oerlikon Solar KAI-M工業(yè)反應器中沉積的中間半透明反射層的Micromorph薄膜硅串疊型電池。中間層由η-摻雜的氧化硅組成。在Asahi 透明導電氧化物(TCO)玻璃上的最好串疊型電池在1000小時光浸潤之后效率達到10. 4%。 其為在標準試驗條件下在AMI. 5太陽光譜下略微底部受限(bottom limited)的電池。在沒有半透明反射層的情況下，在光浸潤之后Vre沒有變化，而在加入半透明反射層后Vre降低 2%。對于不同頂部電池厚度實現(xiàn)5-8. 2%的極低的衰退。如上文所部分論述的，薄膜硅太陽能電池中的挑戰(zhàn)包括用盡可能最薄的活性物質層吸收太陽光譜中最多的光子。對于實際的薄膜硅裝置，越薄意味著越好更好的穩(wěn)定效率且更短的工藝時間，最終轉化成太陽電池組件的更低成本/瓦特峰值(watt peak)。然而，較薄的活性層需要傾力設計太陽能電池以彌補光吸收降低和所得較低電流密度。“先進光控制”包括增加光到串疊型電池的活性層內(nèi)的光程。為此目的和參看圖1， 使用增加吸收層的“光學厚度”的粗糙透明導電氧化物(TC0)3。此外，在頂部電池5和底部電池9之間施用半透明反射體7，以反射高能光子到高帶隙頂部電池5中并傳輸?shù)湍芄庾拥降蛶兜撞侩姵?中。最后，加入具有白色介電膏13的粗糙透明導電氧化物11以進一步增加底部電池9的光學厚度。在用于沉積完整串疊型太陽能電池的KAI-M等離子體增強化學氣相沉積(PECVD) 反應器中，實現(xiàn)了基于摻雜氧化硅的層作為具有低于1. 7的折射率的半透明反射層。在引入半透明反射層7時對串疊型太陽能電池的初始電參數(shù)沒有產(chǎn)生不利影響。然而，在光浸潤之后，人們發(fā)現(xiàn)開路電壓Vre通常降低1-2%，而沒有半透明反射層的電池的開路電壓
是穩(wěn)定的。還示出了與頂部電池與底部電池之間的電流失配有關的光浸潤之后串疊型電池效率的性狀。對于所論述類型的所有串疊型電池(也稱為Micromorph電池)，且如現(xiàn)在所實現(xiàn)并研究的，底部電池9的厚度保持恒定。現(xiàn)在加入半透明反射層且根據(jù)本發(fā)明獲得的最好裝置略微底部受限，穩(wěn)定效率為10.4%。
具有半透明反射層7的串疊型電池在以40Mhz激發(fā)頻率操作的Oerlikon Solar KAI-M PECVD反應器中制造，且在涂覆有透明導電氧化層3的Asahi玻璃上產(chǎn)生。所述電池通過在標準試驗條件下用AMI. 5的太陽模擬器進行I-V曲線測量而表征。頂部電池和底部電池的量子效率(QE)曲線用以估算電流失配JA。其表示為頂部電池電流與底部電池電流之差，負失配對應于頂部電池5受限且正失配對應于底部電池9受限。半透明反射層 7的折射率通過數(shù)值擬合沉積在玻璃上的層的透射曲線和反射曲線來評估。在50°C溫度下的光浸潤過程持續(xù)1000小時，光強度為約1000W/m2。在具有低于200nm的不同頂部電池5厚度的不同串疊型電池中，獲得了兩種厚度的半透明反射層30nm和50nm。在引入半透明反射層7時，頂部非晶太陽能電池5的量子效率在500-750nm的區(qū)域內(nèi)增加。對于充分頂部受限的電池，這對應于串疊型電池的電流增加且最終為轉化效率的增加。在圖2和圖3中可以見到串疊型電池的性狀。在這些圖中，術語“中間層”是指如圖1的半透明反射層7，設想其具有η-摻雜的氧化硅，折射率η = 1.68。以論述的組代表具有最薄的頂部電池5的串疊型電池。以bi_b3論述的組論述了與相比具有厚度增加的頂部電池5的串疊型電池。此外，以C1-C3表示的串疊型電池組為相對于組bi-b3的串疊型電池的厚度來說頂部電池5的厚度增加的串疊型電池。電流失配定義為根據(jù)下式的頂部電池電流與底部電池電流之差JA = Jqe—頂部-JQE—
底部從圖2可以見到，最佳電池效率由略微底部受限的串疊型電池產(chǎn)生，且較厚的半透明反射層7增加效率，條件是底部電池沒有過多地限制電池。從圖3可以看出，光致衰退低于8. 2%。光浸潤在標準試驗條件下在AM 1. 5太陽光譜下進行1000小時。與30nm厚的半透明反射層7相比，50nm的半透明反射層7顯示頂部電池電流和效率的較高增益，條件是該串疊型電池充分頂部受限。對于-6mA/cm2的電流失配(即頂部受限)來說，在插入50nm半透明反射層7后，效率增加16%。圖3表示跨度為5% -8%的太陽能電池光浸潤之后的相對衰退(relative degradation)。該低衰退由于在該研究中使用的薄頂部電池5而獲得，其中所有頂部電池 5都具有低于200nm的厚度。用半透明反射層7實現(xiàn)10. 4%的最佳穩(wěn)定效率。對于電流失配為0. 5mA/cm2的略微底部受限的太陽能電池，實現(xiàn)8. 2%的低相對衰退。這證實了半透明反射層7有助于制造更穩(wěn)定的太陽能電池，這是由于頂部電池5活性層更薄。但是與沒有半透明反射層的太陽能電池相比，其不能幫助增加太陽能電池的絕對效率，因為我們在此決定保持底部電池厚度參數(shù)恒定。我們還可以在不使用半透明反射層的情況下制造具有相同效率且甚至略高效率 (10. 6% )的電池(在此未示出)。缺點是頂部電池5較厚且光浸潤下的相對衰退較大。半透明反射層7的存在最初改善了 Vre。然而，在光浸潤之后，這些電池的Vre降低達2.4%，導致與沒有該層的電池相比幾乎沒有凈增益。另一方面，沒有半透明反射層的參考電池在光浸潤之后顯示幾乎沒有降低。這在圖4中示出。其中，組&1-￡13、bfbjP (^-￡3論述了在關于圖2和3的上下文中定義的相同組。圖4揭示對于具有半透明反射層7的電池的開路電壓Vre有1-2%的光致衰退且沒有所述層7的電池沒有損耗。如果沒有該Vqc降低，具有在Asahi襯底上的半透明反射層7的最佳電池的穩(wěn)定效率將接近10. 6%且相對衰退將顯著降低到6%。尚未完全理解該Vre損耗的機制。但是基于摻雜的氧化硅的半透明反射層的穩(wěn)定性可能不夠。因此，迄今為止，在裝有KAI-M PECVD反應器的單腔室系統(tǒng)中加入具有低于1. 7的低折射率η的半透明反射層可以獲得Micromorph串疊型電池。底部受限電池在1000小時光浸潤之后實現(xiàn)了 10. 4%的穩(wěn)定效率。由于引入了半透明反射層，光浸潤后的效率損耗對于最佳電池為中等的8. 2 %，且對于具有更強電流失配的電池甚至更低。認為在Asahi襯底上沒有半透明反射層的情況下絕對效率更好，其值為10.6%，因此，在這種情況下，越薄實際上并不是越好，因為我們保持了底部電池厚度恒定。圖5顯示沉積有SnA頂部TCO 3和Asahi玻璃襯底的根據(jù)本發(fā)明的這類串疊型電池的特征。該電池具有8. 5%的低相對光致衰退。圖6出于比較目的顯示未提供η-摻雜的氧化硅半透明反射層7 (折射率η < 1.7)的串疊型電池。在圖5中，特征S1顯示初始特征且特征&為光浸潤之后的特征。此外，半透明反射層的η-摻雜的氧化硅材料的極低折射率通過適當設置所述材料中的氧含量來達成。圖7顯示折射率η對所述氧含量的相關性。請注意，根據(jù)本發(fā)明論述的材料所采用的低于1. 7的折射率，由在所論述材料中57% -65%的氧含量實現(xiàn)。如從本說明書而顯而易見的，迄今為止，通過根據(jù)本發(fā)明提供半透明反射層，顯著降低頂部電池的厚度變得可能。主要通過這類厚度減小，創(chuàng)造了降低串疊型電池的光浸潤衰退(如由頂部電池材料所引起)的機會。由此，已經(jīng)認識到，所得串疊型電池為底部受限的且可能要求較厚的底部電池。應該繼續(xù)關注半透明反射層材料的短期和長期穩(wěn)定性。然而，根據(jù)本發(fā)明所施用的半透明反射層提供大于10_5S/Cm的足夠的面外導電率和低的面內(nèi)導電率，其減少短路(shunting)并避免對于激光切割圖案化(laser scribed patterning)的額外需要。所論述的層在可見和紅外波長內(nèi)提供高透射。如已經(jīng)論述的，串疊型電池用KAI-M反應器在40. 68MHz的等離子體激發(fā)頻率下產(chǎn)生，且試驗電池通過激光切割為界限分明的Icm2來制備。我們現(xiàn)在進行研究具有通過低壓化學氣相沉積(LPCVD)沉積的ZnO前TCO 3的串疊型電池中的半透明反射層的性狀。在如討論的KAI-M工業(yè)PECVD反應器中還沉積了具有基于n_摻雜的氧化硅的半透明反射層的薄膜硅串疊型電池。如所論述，在頂部電池和底部電池之間實施半透明反射層增加了頂部電池的電流。根據(jù)這些裝置的光學分析，可以觀察到歸因于加入的半透明反射層的反射光譜的特定特征。具體地說，已經(jīng)認識到透明導電氧化物(TCO)層粗糙度對電池的反射光譜存在影響。通過使用較粗糙的前TCO層(即LPCVD-ZnO層)，反射損耗降低且光電流增加。與單結電池相比，由頂部非晶(a-Si:H)p-i-n電池3和底部微晶硅 ρ- -η(μ c-Si:H)電池9組成的薄膜硅Micromorph串疊型電池可實現(xiàn)較高初始效率以及較高穩(wěn)定效率。它們保持了薄膜硅技術的優(yōu)勢，諸如大面積沉積和單片串疊的可能性。 Micromorph串疊型電池的原理通過組合有效吸收可見光的“高帶隙”a_Si H頂部電池和有效轉化光譜的紅光部分和紅外部分的“低帶隙”(yc-Si:H)底部電池改善在整個日光光譜內(nèi)的轉化。然而，并如所論述的，有效的多結裝置需要仔細設計以平衡頂部電池和底部電池二者的光電流，同時保持a_Si:H頂部電池相當薄以限制光致衰退。使用若干先進光控制方案來使頂部電池和底部電池的電流匹配，同時保持頂部電池厚度盡可能薄。如迄今所描述的電池有待于進一步改善。為此，光到串疊型電池的活性層內(nèi)的光程通過施用粗糙的透明導電氧化物(TCO) 前接觸(front contact)而增加。吸收層的光學厚度增加允許頂部電池和底部電池變薄。其次，粗糙的透明導電氧化物背接觸(back contact)與白光反射體的組合進一步增加 μ c-Si: H底部電池的光學厚度。在頂部電池和底部電池之間沉積的低折射率(low-index) 半透明反射層反射穿過頂部電池的一部分光。該組合方法使得在頂部電池的電流和穩(wěn)定性中增益。如果串疊型電池沒有仔細設計，由半透明反射層反射的光可能不會在頂部電池5 中有效吸收且可從裝置中反射出去。由這類反射引起的該損耗因此可減至最低。這通過施用較粗糙的LPCVD-&iO(生長的)前TCO而不是粗糙度較低的市售SnA實現(xiàn)。如上文論述的串疊型電池已經(jīng)沉積在市售可得的涂覆SnA的玻璃上，霾系數(shù)(漫透射/總透射)為7% ；以及沉積在LPCVD (低壓化學氣相沉積)反應器中產(chǎn)生的較粗糙的生長的ZnO前TCO層3上，表現(xiàn)出13%的霾系數(shù)。在圖8中，示出對于低壓化學氣相沉積的粗糙ZnO和對于市售可得的SnO2用折射率匹配液測量的總透射特征(其依存于光的波長)以及這兩種所論述的TCO材料在波長內(nèi)的漫透射特征。透射和漫透射特征組合定義所論述的霾系數(shù)。現(xiàn)在如上論述地制造了所研究的串疊型電池，S卩非晶頂部電池、微晶底部電池和基于氧化硅的中間反射體全部已在Oerlikon KAI-M等離子體增強化學氣相沉積(PECVD) 反應器中在約40MHz的激發(fā)頻率下制造。中間反射體已經(jīng)用η-摻雜的氫化氧化硅 η(SiOx:H)獲得。用于沉積半透明反射層7的PECVD工藝在下表1所示的條件下進行。確切的沉積頻率為40. 68MHz ；但可以使用其它頻率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)沉積速率影響反射性質。半透明反射層的總層厚度可在5-150nm之間變化，優(yōu)選在20_100歷之間變化。用30nm和50nm 進行了實驗。半透明反射層中的氧含量影響半透明反射層的性能，因為所述層中的氧增加將降低電導率，但將增強透明度和反射，如圖7中所示。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)層厚度對于裝置的串聯(lián)電阻不太重要。表權利要求
1.薄膜硅串疊型電池，其包括 玻璃襯底，其對入射光透明，所述入射光待由所述電池光電轉化；在其上 透明導電氧化物頂層；在其上 非晶硅頂部電池；在其上 半透明反射層，其反射在500-750nm的波長譜中的光；在其上 微晶底部電池；在其上 透明導電氧化物底層；在其上白光反射體， 其中☆所述半透明反射層具有η-摻雜的氧化硅且具有低于1.7的折射率η，和 ☆所述非晶硅頂部電池的厚度低于200nm。
2.權利要求1的電池，其中所述η為1.68。
3.權利要求1或2中任一項的電池，其中所述半透明反射層的厚度d為30nm或50nm， 且所述底部電池的電流低于所述頂部電池的電流，相差的失配電流JA分別為0. 5mA/cm2 和1. 5mA/cm2，且在標準試驗條件下于AM 1. 5太陽光譜下光浸潤1000小時之后所述串疊型電池的效率為10-10. 5%。
4.權利要求3的電池，其中光致衰退低于8.2%。
5.權利要求3或4中任一項的電池，其中Vre的光致衰退為1-2%。
6.權利要求1的電池，其中所述氧化硅具有57-65%的氧含量。
7.權利要求1的電池，其中所述透明導電氧化物頂層具有LPCVD沉積的ZnO且具有高于7%的霾系數(shù)。
8.權利要求7的電池，其中所述霾系數(shù)為13%。
9.權利要求8的電池，其中所述半透明反射層的厚度為30nm或50nm。
10.權利要求7-9中任一項的電池，其中所述半透明反射層的厚度d為5-150nm、優(yōu)選為 20-100nm。
11.制造在串疊型太陽能電池的非晶硅電池和微晶硅電池之間的半透明反射層的方法，其包括通過具有以下設置的40MHz Rf PECVD工藝沉積作為η-摻雜的氫化氧化硅層的所述反射層溫度150-250°C， 壓力0. 3-5mbar 功率密度60-250mW/cm2 時間:100-4000秒且如果利用Oerlikon KAI-M等離子體增強化學氣相沉積反應器作為沉積工具，設置以下氣流SiH4 :3_30sccm H2 :300-3000sccm H2 中的 PH3，2ppm :50_500sccm CO2 :10_50sccm，由此如果使用不同沉積工具，則使所述氣流適應這樣的不同沉積工具。
12.權利要求11的方法，其中有效的是壓力:l-4mbar 功率密度100-200mW/cm2且如果利用Oerlikon KAI-M等離子體增強化學氣相沉積反應器作為沉積工具SiH4:4_15sccmH2 :500-2000sccmH2 中的 PH3，2ppm :100_300sccmCO2 :10_30sccmo
13.權利要求11的方法，其中有效的是 壓力:2-3mbar 功率密度100-170mW/cm2 時間500-2000sec且如果利用Oerlikon KAI-M等離子體增強化學氣相沉積反應器作為沉積工具SiH4:4_8sccmH2 :1400-1700sccmH2 中的 PH3，2ppm :150_300sccmCO2 :15_25sccm0
全文摘要
本發(fā)明提供薄膜串疊型光電電池，其包括在玻璃襯底上的前TCO(3)、作為頂部電池(5)的非晶硅電池、半透明反射層(7)、微晶硅底部電池(9)。其中，半透明反射層(7)具有折射率低于1.7的n-摻雜的氧化硅。非晶硅頂部電池(5)的厚度低于200nm。
文檔編號H01L31/052GK102282676SQ201080005495
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權日2009年1月19日
發(fā)明者C·盧齊厄, J·拜拉特 申請人:歐瑞康太陽能股份公司(特呂巴赫)